通过整合环境因素和可解释的支向量机器模型,对LNAPL污染物度在剂区的定量表征
Rui Zuo1, Zhiwen Wang1, Yi Cai2
1College of Water Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China; Engineering Research Center of Groundwater Pollution Control and Remediation, Ministry of Education, Beijing 100875, China.
准确监测土壤中的轻非水相液体 (LNAPLs) 对地下水保护至关重要. 这项研究开发了一种使用环境因素和机器学习的新方法,以精确量化LNAPL污染并预测泄漏动态.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 地质化学 地质化学
- 水文地质学 水文地质学
背景情况:
- 准确监测轻非水相液体 (LNAPLs) 在剂区对于保护地下水资源至关重要.
- 柴油被用作代表性的LNAPL污染物来研究其运输行为.
研究的目的:
- 分析环境因素 (体积含水量,电导率,pH,ORP) 与LNAPL污染物运输之间的关系.
- 开发一种新的,可解释的方法,使用多环境因素和机器学习量化LNAPL度.
主要方法:
- 进行了沙实验,以收集LNAPL运输和环境因素的高精度数据.
- 一个支持向量机 (SVM) 算法与夏普利添加式扩展 (SHAP) 集成,用于模型构建.
- 在细砂剂区确定了三个不同的LNAPL运输阶段.
主要成果:
- 开发的模型表现出了优异的概括性能 (R2 > 0.90),用于量化LNAPL污染羽毛和预测泄漏.
- SHAP分析发现体积含水量 (θ) 是预测石油总碳化合物 (TPH) 度的最有影响的因素.
- 在影响TPH度及其贡献的环境因素中显著的空间异质性被定量地揭示出来.
结论:
- 这项研究为实时评估土壤LNAPL污染风险提供了一个强大的,可解释的模型.
- 这些发现支持开发基于环境因素的LNAPL泄漏监测和管理策略.
- 这项研究为保护地下水免受LNAPL污染提供了理论和建模见解.
更多相关视频
10:05Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation
Published on: July 4, 2014
13:54A Workflow for Lipid Nanoparticle LNP Formulation Optimization using Designed Mixture-Process Experiments and Self-Validated Ensemble Models SVEM
Published on: August 18, 2023
相关概念视频
Mechanistic Models: Compartment Models in Individual and Population Analysis
Parameters Affecting Nonlinear Elimination: Zero-Order Input, First-Order Absorption and Two-Compartment Model
When a drug is administered through a constant intravenous infusion and eliminated via nonlinear pharmacokinetics, it follows zero-order input. For example, oral drugs undergo first-order absorption upon administration and are eliminated through nonlinear pharmacokinetics.
In the case of subcutaneously administered drugs,...
